示波器
★★
示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量?jī)x器。示波器是由電子管放大器、掃描振蕩器、陰極射線管等組成。
示波器的作用是用來(lái)測(cè)量交流電或脈沖電流波的形狀，把肉眼看不見(jiàn)的電信號(hào)變換成看得見(jiàn)的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過(guò)程。除觀測(cè)電流的波形外，還可以測(cè)定頻率、電壓強(qiáng)度等。凡可以變?yōu)殡娦?yīng)的周期性物理過(guò)程都可以用示波器進(jìn)行觀測(cè)。詳細(xì)>>
示波器從設(shè)計(jì)原理上分為模擬示波器和數(shù)字示波器兩種：
1、模擬示波器的工作方式是直接測(cè)量信號(hào)電壓，并且通過(guò)從左到右穿過(guò)示波器屏幕的電子束在垂直方向描繪電壓。
2、數(shù)字示波器的工作方式是通過(guò)模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）把被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。數(shù)字示波器捕獲的是波形的一系列樣值，并對(duì)樣值進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)限度是判斷累計(jì)的樣值是否能描繪出波形為止，隨后，數(shù)字示波器重構(gòu)波形。詳細(xì)>>
按照信號(hào)的不同分為數(shù)字示波器和模擬示波器；按照結(jié)構(gòu)和性能不同還可以分為普通示波器、多用示波器、多線示波器、多蹤示波器、取樣示波器、記憶示波器、數(shù)字示波器等。詳細(xì)>>
模擬示波器采用的是模擬電路（示波管，其基礎(chǔ)是電子槍）電子槍向屏幕發(fā)射電子，發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束，并打到屏幕上。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì)，這樣電子束打中的點(diǎn)就會(huì)發(fā)出光來(lái)。
數(shù)字示波器是數(shù)據(jù)采集，A/D轉(zhuǎn)換，軟件編程等一系列的技術(shù)制造出來(lái)的高性能示波器。數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲(chǔ)、顯示、測(cè)量、波形數(shù)據(jù)分析處理等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，其使用日益普及。詳細(xì)>>
顯示電路包括示波管及其控制電路兩個(gè)部分。示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個(gè)重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏3個(gè)部分組成。
1、電子槍：電子槍用于產(chǎn)生并形成高速、聚束的電子流，去轟擊熒光屏使之發(fā)光。
2、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)：示波管的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)大都是靜電偏轉(zhuǎn)式，它由兩對(duì)相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為水平偏轉(zhuǎn)板和垂直偏轉(zhuǎn)板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運(yùn)動(dòng)。
3、熒光屏：熒光屏位于示波管的終端，它的作用是將偏轉(zhuǎn)后的電子束顯示出來(lái)，以便觀察。
由于示波管的偏轉(zhuǎn)靈敏度甚低，例如常用的示波管13SJ38J型，其垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度為0.86mm/V（約12V電壓產(chǎn)生1cm的偏轉(zhuǎn)量），所以一般的被測(cè)信號(hào)電壓都要先經(jīng)過(guò)垂直放大電路的放大，再加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，以得到垂直方向的適當(dāng)大小的圖形。
由于示波管水平方向的偏轉(zhuǎn)靈敏度也很低，所以接入示波管水平偏轉(zhuǎn)板的電壓（鋸齒波電壓或其它電壓）也要先經(jīng)過(guò)水平放大電路的放大以后，再加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，以得到水平方向適當(dāng)大小的圖形。
掃描電路產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時(shí)間成正比的水平位移，即形成時(shí)間基線。這樣，才能把加在垂直方向的被測(cè)信號(hào)按時(shí)間的變化波形展現(xiàn)在熒光屏上。
供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負(fù)高壓、燈絲電壓等。詳細(xì)>>
1、帶寬≥5 X輸入信號(hào)最大頻率
帶寬決定示波器對(duì)信號(hào)的基本測(cè)量能力，也是價(jià)格的關(guān)鍵決定因素。如果示波器沒(méi)有足夠的帶寬，就無(wú)法測(cè)試高頻信號(hào)，幅度將出現(xiàn)失真、邊緣將會(huì)消失，細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。
2、采樣率>5×(最高的頻率成分）
示波器采樣速度越快，分辨率就越高，顯示的波形細(xì)節(jié)也就越好，關(guān)鍵信息或事件丟失的可能性也越小。采樣率最低5倍過(guò)采樣，以保證捕獲信號(hào)細(xì)節(jié)，避免出現(xiàn)假信號(hào)。
3、波形捕獲率
高頻波形捕獲速率的示波器將會(huì)提供更多的重要信號(hào)特性，并能極大地增加示波器快速捕獲瞬時(shí)的異常信息，如抖動(dòng)，矮脈沖、低頻干擾和瞬時(shí)誤差的概率等。
4、存儲(chǔ)深度=采樣率×顯示時(shí)間
示波器的內(nèi)存越深，以全部取樣速率可以捕獲的時(shí)間越多。所需的內(nèi)存深度取決于希望查看顯示器的數(shù)量以及希望保持的取樣速率。
5、觸發(fā)功能
示波器的觸發(fā)能使信號(hào)在正確的位置開(kāi)始水平同步掃描，決定著信號(hào)波形的顯示是否清晰。觸發(fā)控制按鈕可以穩(wěn)定重復(fù)地顯示波形并捕獲單次波形。
6、示波器的通道數(shù)
一般說(shuō)來(lái)，通道數(shù)量越多越好，但增加通道也會(huì)抬高價(jià)格。示波器擁有的時(shí)間相關(guān)的模擬通道和數(shù)字通道越多，在電路中能夠同時(shí)測(cè)量的點(diǎn)數(shù)越多，在并行總線中解碼更容易。
7、示波器價(jià)格
示波器價(jià)格多少錢一臺(tái)？據(jù)買購(gòu)網(wǎng)編了解，低端示波器不會(huì)很貴，幾千元搞定；中端的示波器基本上萬(wàn)元；高端示波器十萬(wàn)元以上。示波器價(jià)位選擇主要根據(jù)自己的需求。詳細(xì)>>
1、打開(kāi)示波器，找到MENU，點(diǎn)擊進(jìn)入，找到電壓倍數(shù)，檔位調(diào)整為x10檔（檔位可以自己選擇，與探頭一致即可）。
2、將示波器的探頭檔位調(diào)至X10檔。
3、找到校準(zhǔn)接口，將地線夾在地上，探筆處于5V接口上。
4、按下autoset鍵。
5、出現(xiàn)5V矩形波，校準(zhǔn)完成。詳細(xì)>>
1、選擇Y軸耦合方式
根據(jù)被測(cè)信號(hào)頻率的高低，將Y軸輸入耦合方式選擇“AC-地-DC”開(kāi)關(guān)置于AC或DC。
2、選擇Y軸靈敏度
根據(jù)被測(cè)信號(hào)的大約峰-峰值（如果采用衰減探頭，應(yīng)除以衰減倍數(shù)；在耦合方式取DC檔時(shí)，還要考慮疊加的直流電壓值），將Y軸靈敏度選擇V/div開(kāi)關(guān)（或Y軸衰減開(kāi)關(guān)）置于適當(dāng)檔級(jí)。實(shí)際使用中如不需讀測(cè)電壓值，則可適當(dāng)調(diào)節(jié)Y軸靈敏度微調(diào)（或Y軸增益）旋鈕，使屏幕上顯現(xiàn)所需要高度的波形。
3、選擇觸發(fā)（或同步）信號(hào)來(lái)源與極性
通常將觸發(fā)（或同步）信號(hào)極性開(kāi)關(guān)置于“+”或“-”檔。
4、選擇掃描速度
根據(jù)被測(cè)信號(hào)周期（或頻率）的大約值，將X軸掃描速度t/div（或掃描范圍）開(kāi)關(guān)置于適當(dāng)檔級(jí)。實(shí)際使用中如不需讀測(cè)時(shí)間值，則可適當(dāng)調(diào)節(jié)掃速t/div微調(diào)（或掃描微調(diào)）旋鈕，使屏幕上顯示測(cè)試所需周期數(shù)的波形。如果需要觀察的是信號(hào)的邊沿部分，則掃速t/div開(kāi)關(guān)應(yīng)置于最快掃速檔。
5、輸入被測(cè)信號(hào)
被測(cè)信號(hào)由探頭衰減后（或由同軸電纜不衰減直接輸入，但此時(shí)的輸入阻抗降低、輸入電容增大），通過(guò)Y軸輸入端輸入示波器。詳細(xì)>>
正確讀取示波器的讀數(shù)應(yīng)該用鼠標(biāo)將示波器波形顯示屏兩側(cè)（或一側(cè)）的兩條光標(biāo)拖出來(lái)百，移動(dòng)到顯示波形需測(cè)量的位置，顯示屏下方“T1”、“T2”顯示數(shù)據(jù)即是通道A、B波形該點(diǎn)的幅度、時(shí)間及其和“T2-T1”是其對(duì)應(yīng)的差值。
示波器能直接讀出的是幅度（峰峰值，相當(dāng)于幅值的2倍）和周期，頻率是根據(jù)周期的倒數(shù)計(jì)算出來(lái)的。示波器頻率計(jì)算方法：
對(duì)于任何周期信號(hào)，可用前述的時(shí)間間隔的測(cè)量方法，先測(cè)定其每個(gè)周期的時(shí)間T，再用下式求出頻率f ：f=1/T
例如示波器上顯示的被測(cè)波形，一周期為8div，“t/div”開(kāi)關(guān)置“1μs”位置，其“微調(diào)”置“校準(zhǔn)”位置。則其周期和頻率計(jì)算如下：
T=1us/div&TImes;8div = 8us
f= 1/8us =125kHz
所以，被測(cè)波形的頻率為125kHz。更多示波器頻率計(jì)算方法>>
1、機(jī)殼必須接地：通電前，應(yīng)檢查電源線有無(wú)磨損、斷裂和裸露導(dǎo)線，以免引起觸電事故
2、注意使用環(huán)境：避免在直射陽(yáng)光下或明亮的環(huán)境中使用示波器，以免損傷熒光屏。還應(yīng)避免在強(qiáng)磁場(chǎng)中使用示波器。
3、測(cè)試前的估算：測(cè)試前，應(yīng)首先估算被測(cè)信號(hào)的幅度大小，若不明確，可先將示波器的V/DIV選擇開(kāi)關(guān)置于最大擋，避免因電壓過(guò)高而損壞示波器。
4、注意擴(kuò)展擋位和旋鈕的位置：大部分示波器都設(shè)有擴(kuò)展擋位和旋鈕，定量測(cè)量時(shí)一定要檢查這些旋鈕所處的狀態(tài)，否則會(huì)引起讀數(shù)錯(cuò)誤。
5、直流輸入方式先接地：在使用示波器直流輸入方式時(shí)，應(yīng)先將示波器輸入接地，確定好示波器的零基線，才能方便地測(cè)量被測(cè)信號(hào)的直流電壓。
6、測(cè)高壓應(yīng)注意安全：站在絕緣物上，單手操作，不要觸及設(shè)備和其他接地物體，更不要接觸高壓測(cè)試點(diǎn)。接探頭時(shí)，先切斷高壓測(cè)試電路電源，接好后，再進(jìn)行測(cè)試。
7、注意日常維護(hù)保養(yǎng)：maigoo網(wǎng)編輯提醒大家，示波器在長(zhǎng)期使用中，要保持干燥和清潔，在使用時(shí)應(yīng)防止振動(dòng)和沖擊。用完后，關(guān)斷電源，拆除引線，以減少偶然事故發(fā)生。不用時(shí)，加外罩，防止灰塵侵入，以免造成塵埃積聚而引起高壓飛弧，甚至損壞。詳細(xì)>>
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